Aline Karen Santana Giron

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1 Universidade Federal de São Carlos Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade PPG em Diversidade Biológica e Conservação Aline Karen Santana Giron Variação sazonal e migração vertical da comunidade zooplanctônica (exceto Rotifera) no Reservatório de Itupararanga, Votorantim, São Paulo. Sorocaba, 2013

2 Universidade Federal de São Carlos Programa de Pós Graduação em Diversidade Biológica e Conservação Variação sazonal e migração vertical da comunidade zooplanctônica (exceto Rotifera) no Reservatório de Itupararanga, Votorantim, São Paulo. Aline Karen Santana Giron Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Diversidade Biológica e Conservação da Universidade Federal de São Carlos, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Diversidade Biológica e Conservação. Orientador: Prof. Dr. André Cordeiro Alves Dos Santos Sorocaba, 2013

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5 Aos meus pais que são os amores da minha vida e a razão de tudo.

6 Agradecimentos Agradeço em primeiro lugar à Deus, pois é através Dele que nascem os sonhos no meu coração e é Ele quem me capacita e me dá forças para realizá-los. Aos meus pais Sidnei Dias Giron e Marilda Santana Giron, pelo amor, pelo apoio, pela força, pela segurança, pelo orgulho que sempre demonstram por mim e pelo exemplo de caráter que sempre me deram. Aos meus irmãos Caroline Santana Giron e Sidnei Dias Giron Júnior pelo amor, carinho e felicidade que trazem sempre para a minha vida. À Lineu André de Campos Silva pelo companheirismo e amor dedicados a mim sempre e em especial durante o mestrado. Ao meu orientador André Cordeiro Alves Dos Santos, por ter acreditado em mim desde o início, pela oportunidade, pela confiança em mim depositada e pela orientação que conteve ensinamentos valiosos. À todos os meus amigos que estiveram durante toda essa fase torcendo por mim e em especial aos colegas de turma, hoje amigos, cuja companhia transformou tantos momentos tensos em agradáveis. À Renata Martins dos Santos, Lidiane Cristina da Silva e Natália Felix Negreiros pela ajuda sempre disponível, pela paciência e pelos ensinamentos. À Raphaella de Abreu Magalhães, Laís Américo e Simone Pereira Casalli pela ajuda e companhia durante as coletas e trabalho de laboratório. À CAPES pelo auxílio financeiro.

7 6 RESUMO O presente estudo teve como objetivo analisar a comunidade zooplanctônica do reservatório de Itupararanga com relação à variação nictemeral, sazonal e migração vertical dos organismos na coluna de água e verificar a existência de padrões de variação. Para isto foram realizadas duas coletas no reservatório no ano de 2011: em fevereiro, período chuvoso e em julho, período seco. As coletas foram realizadas no ciclo nictemeral (de 4 em 4 horas), em três diferentes estratos da coluna de água (superfície, meio e fundo) e em dois pontos do reservatório (barragem e corpo central). Foi observada estratificação na coluna de água para ambos os pontos e em ambos os meses. Foram identificadas 25 espécies do mesozooplâncton. Larvas de Chaoborus spp. foram mais abundantes em fevereiro com relação a julho sendo o contrário observado para Cladocera e Copepoda. Entre os Copepoda observou-se dominância dos estágios juvenis (náuplios e copepoditos) para ambos os pontos e em ambos os períodos. Entre os adultos a espécie de Copepoda mais abundante foi Notodiaptomus deitersi (1.298 org.m 3 ) e entre os Cladocera a espécie mais abundante foi Bosmina freyi ( org.m 3 ). O pico de densidade total da comunidade zooplanctônica ocorreu durante o período seco no ponto da barragem com org.m 3. Chaoborus exerceu pressão de predação sobre os microcrustáceos durante o período chuvoso. Durante o seco, na ausência de Chaoborus na coluna de água, foi observado maior sucesso ecológico para Cladocera e Copepoda. Para todos os grupos foi observado o padrão comum de migração vertical; migração reversa não foi observada. Apesar da pressão de predação, os microcrustáceos não ajustaram sua distribuição vertical de forma a diminuir a sobreposição espacial com Chaoborus. Para todos os grupos considerados o padrão de migração adotado parece ter sido resultado da fuga de predadores e busca por boas condições alimentares. Palavras-chave: zooplâncton, variação nictemeral, Chaoborus, sobreposição espacial.

8 7 ABSTRACT The present study aimed to analyse the Itupararanga reservoir zooplankton community in relation to diel and seasonal variation and vertical migration of the organisms in the water column and verify if there are patterns of variation. For this two samples were performed in the reservoir in 2011: in February, rainy period and in july, dry period. The collections were performed in diel cycle (every four hours), in three different layers of the water column (surface, middle and bottom) and in two environments of the reservoir (dam and central body). Stratification in the water column was observed for both environments and both periods. 25 species of the mesozooplankton were identified. Chaoborus larvae were more abundant in February in relation to july and the opposite was observed for cladocerans and copepods. Among the copepods, dominance of juvenile stages (nauplii and copepodites) was observed in both environments and periods. Among the adults of copepods the specie more abundant was Notodiaptomus deitersi (1.298 org.m 3 ) and among the cladocerans was Bosmina freyi ( org.m 3 ). The peak of the total density of the zooplankton community occurred during the dry period in the dam environment with org.m 3. Chaoborus exercised predation pressure on microcrustaceans during the rainy period. During the dry period, in the absence of Chaoborus in the water column, cladocerans and copepods were more ecologically successful. For all of the groups was observed the usual pattern of vertical migration; reverse migration was not observed. Despite predation pressure, the microcrustaceans not altered their vertical distribution for decrease special overlap with Chaoborus. For all of the groups the migration pattern adopted seems a result of escape from predators and search for good food resources. Key-words: zooplankton; diel cycle; Chaoborus; spacial overlap.

9 8 Lista de Figuras Figura 1. Mapa do Estado de São Paulo contendo os reservatórios e as delimitações das Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos Figura 2. Mapa do Reservatório Itupararanga com a localização aproximada dos pontos de amostragem Figura 3. Valores de temperatura do ar ( C) registrados para o ponto da barragem durante os períodos chuvoso e seco de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 4. Valores de temperatura do ar ( C) registrados para o ponto do corpo central durante os períodos chuvoso e seco de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 5. Precipitação mensal (mm) no município de Votorantim-SP durante o período de janeiro a julho de Figura 6. Perfis de temperatura da água ( C) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 7. Perfis de temperatura da água ( C) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 8. Perfis de oxigênio dissolvido (mg. L -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 9. Perfis de oxigênio dissolvido (mg. L -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga...39 Figura 10. Perfis de ph obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório Figura 11. Perfis de ph obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório Figura 12. Perfis de nitrato (mg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga....44

10 9 Figura 13. Perfis de nitrato (mg. L -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho(2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 14. Perfis de nitrito (µg. L -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 15. Perfis de nitrito (µg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 16. Perfis de ortofosfato (µg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 17. Perfis de ortofosfato (µg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho(2) de 2011 no reservatório de Itupararanga...50 Figura 18. Perfis de fosfato total dissolvido (µg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1) e julho(2) de 2011 no reservatório de Itupararanga...51 Figura 19. Perfis de fosfato total dissolvido (µg. L -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1 ) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga...52 Figura 20. Perfis de silicato (mg. L -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1 ) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 21. Perfis de silicato (mg. L -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1 ) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 22. Perfis de clorofila (µg. L -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os meses de fevereiro (1 ) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga....58

11 10 Figura 23. Perfis de clorofila (µg. L -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os meses de fevereiro (1 ) e julho (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga Figura 24. Valores de densidade (org.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por ponto e por período no reservatório de Itupararanga em Figura 25. Valores de densidade (org.m 3 ) dos diferentes estágios juvenis e indivíduos adultos de Copepoda por período e por ponto no reservatório de Itupararanga em Figura 26. Valores de densidade (org.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por horário e profundidade no ponto da barragem durante o período chuvoso Figura 27. Valores de densidade (org.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por horário e profundidade no ponto da barragem durante o período seco Figura 28. Valores de densidade (org.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por horário e profundidade no ponto do corpo central durante o período chuvoso...73 Figura 29. Valores de densidade (org.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por horário e profundidade no ponto do corpo central durante o período seco Figura 30. Valores de biomassa (µg.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por horário e profundidade no ponto da barragem durante o período chuvoso Figura 31. Valores de biomassa (µg.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por horário e profundidade no ponto da barragem durante o período seco Figura 32. Valores de biomassa (µg.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por horário e profundidade no ponto do corpo central durante o período chuvoso...79 Figura 33. Valores de biomassa (µg.m 3 ) dos diferentes grupos zooplanctônicos por horário e profundidade no ponto do corpo central durante o período seco....80

12 11 Lista de Tabelas Tabela 1. Valores de velocidade do vento (km.h -1 ) registrados para ambos os pontos em fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 2. Valores de profundidade (m) e transparência da água (m) registrados para as coletas diurnas em ambos os pontos em fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 3. Valores de condutividade elétrica (µs.cm -1 ) registrados em ambos os pontos e ambos os períodos nas camadas de superfície (S), meio (M) e fundo (F) da coluna de água Tabela 4. Valores obtidos para os sólidos suspensos totais, orgânicos e inorgânicos (mg.l) na superfície, meio e fundo da coluna de água no ponto da barragem durante os meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 5. Valores obtidos para os sólidos suspensos totais, orgânicos e inorgânicos (mg.l) na superfície, meio e fundo da coluna de água no ponto do corpo central durante os meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 6. Composição taxonômica da comunidade de Cladocera no reservatório de Itupararanga durante o período de estudo de fevereiro e julho de Tabela 7. Composição taxonômica da comunidade de Copepoda no reservatório de Itupararanga durante o período de estudo de fevereiro e julho de Tabela 8. Composição taxonômica da comunidade de Insecta no reservatório de Itupararanga durante o período de estudo de fevereiro e julho de Tabela 9. Relação das espécies registradas e sua classificação baseada na frequência de ocorrência por período e por ponto no reservatório de Itupararanga em Tabela 10. Relação das espécies registradas e sua abundância relativa (%) por período e por ponto no reservatório de Itupararanga durante o período de estudo de Tabela 11. Abundância relativa (%) dos diferentes grupos zooplanctônicos no ponto da barragem, por período e por profundidade no reservatório de Itupararanga no ano de

13 12 Tabela 12. Abundância relativa (%) dos diferentes grupos zooplanctônicos no ponto do corpo central, por período e por profundidade no reservatório de Itupararanga no ano de Tabela 13. Valores de densidade numérica (org.m 3 ) das diferentes espécies zooplanctônicas registradas durante o estudo, por período e por ponto no reservatório de Itupararanga Tabela 14. Valores de biomassa (µg.m 3 ) registrados para os diferentes grupos zooplanctônicos por ponto e por período no reservatório de Itupararanga em Tabela 15. Valores de riqueza e índices de diversidade e dominância para os diferentes pontos e períodos do reservatório de Itupararanga em Tabela 16. Valores de correlação linear entre variáveis bióticas e abióticas, por ponto e por período Tabelas Apêndice Tabela 1. Valores da temperatura do ar ( C) registrados para todas as coletas em ambos os pontos em fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 2. Valores de nitrato (mg.l -1 ), nitrito (µg.l -1 ) e nitrogênio total (NT) (mg.l -1 ) registrados para a superfície, meio e fundo da coluna de água e médias para o ponto da barragem durante os meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 3. Valores de nitrato (mg.l -1 ), nitrito (µg.l -1 ) e nitrogênio total (NT) (mg.l -1 ) registrados para a superfície, meio e fundo da coluna de água e médias para o ponto do corpo central durante os meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 4. Valores de ortofosfato, fosfato total dissolvido (FTD) e fósforo total (FT) (µg.l -1 ) registrados para a superfície, meio e fundo da coluna de água e médias para o ponto da barragem durante os meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 5. Valores de ortofosfato, fosfato total dissolvido (FTD) e fósforo total (FT) (µg.l -1 ) registrados para a superfície, meio e fundo da coluna de água e médias para o ponto do corpo central durante os meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga

14 13 Tabela 6. Valores registrados para o silicato (µg.l -1 ) na superfície, meio e fundo da coluna de água e médias para ambos os pontos durante os meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 7. Valores de densidade numérica (org.m 3 ) dos grupos zooplanctônicos nas camadas de superfície, meio e fundo da coluna de água no ponto da barragem nos meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 8. Valores de densidade numérica (org.m 3 ) dos grupos zooplanctônicos nas camadas de superfície, meio e fundo da coluna de água no ponto do corpo central nos meses de fevereiro e julho de 2011 no reservatório de Itupararanga Tabela 9. Valores resultantes das análises de correlação linear entre as variáveis bióticas e abióticas, por ponto e por período

15 14 Sumário 1. Introdução Reservatórios Zooplâncton Objetivo Material e Métodos Área de estudo Amostragem Variáveis climatológicas Variáveis hidrológicas Vazão e tempo de retenção Variáveis limnológicas Transparência da água Temperatura da água, concentração de oxigênio dissolvido, ph e condutividade elétrica Concentração de nutrientes Material em suspensão Variáveis bióticas Clorofila a Análise quali-quantitativa do zooplâncton Frequência de ocorrência Densidade numérica da comunidade zooplanctônica Abundância relativa da comunidade zooplanctônica Biomassa da comunidade zooplanctônica Análise dos dados Índice de diversidade e dominância Análise de correlação linear Resultados Variáveis climatológicas Temperatura do ar Precipitação pluviométrica e velocidade do vento...32

16 Variáveis hidrológicas Vazão e tempo de retenção Variáveis limnológicas Transparência da água Temperatura da água e concentração de oxigênio dissolvido Condutividade e ph Nutrientes Nitrogênio Fósforo Silicato Material em suspensão Variáveis bióticas Clorofila a Análise da comunidade zooplanctônica Composição taxonômica Frequência de ocorrência Abundância relativa Densidade numérica A migração vertical Biomassa Análise dos dados Índices de diversidade e dominância Análise de correlação linear Discussão A dinâmica sazonal da comunidade zooplanctônica A migração vertical da comunidade zooplanctônica Conclusões Perspectivas futuras...96 Referências...97 Apêndice...108

17 16 1. INTRODUÇÃO 1.1 RESERVATÓRIOS Águas continentais são corpos de água que podem constituir ecossistemas lóticos ou lênticos. Cobrem 2,5 x 10 6 Km 2 de área, equivalente a 2% da superfície do planeta (Wetzel, 2001). Importantes dados ecológicos sobre águas continentais já eram levantados no Brasil antes de 1900, através de grandes expedições exploratórias à Amazônia (Esteves, 2011). Reservatórios são ecossistemas formados a partir do barramento de rios criados pelo homem a fim de atender a finalidades específicas como a produção de biomassa pesqueira, abastecimento de água, água para irrigação, turismo, navegação, recreação e geração de energia elétrica, sendo este último um dos maiores objetivos no Brasil (Espíndola; Rocha, Rietzler, 2004; Straskraba; Tundisi, 2000; Tundisi, 2005). Estes sistemas artificiais foram e estão sendo construídos em inúmeros continentes, uma vez que apresentam relevante importância econômica, devido aos serviços prestados para o homem. A construção de reservatórios no Brasil iniciou-se com sistemas de pequeno porte na primeira metade do século XX e mais tarde, a construção de sistemas de grande porte (com até 50 km 3 de volume) a partir da década de 1950 (Tundisi, 2005). Reservatórios são ambientes característicos com definições como: ambientes peculiares que não se enquadram como ambientes lacustres nem fluviais (Agostinho et al. 1999), ambientes continentais geralmente considerados como uma transição entre sistemas lóticos e lênticos (Straskraba; Tundisi, 2000), e sistema híbrido entre rios e lagos (Thornton; Kimmel; Payne, 1990). Straskraba, Tundisi e Duncan (1993) enfatizam a importância de reconhecer reservatórios como sistemas estocásticos, com respostas não-lineares. Estes ecossistemas são dinâmicos e complexos no que diz respeito à interatividade entre os organismos e seu ambiente físico e químico, sendo essa dinâmica um processo de resposta aos efeitos produzidos pela operação da barragem, entre outros fatores (Tundisi, 1999). Esses sistemas híbridos apresentam fluxo de água

18 17 controlado e padrão de funcionamento modificado, de forma que, a compreensão dos processos e mecanismos de funcionamento dos reservatórios, depende do conhecimento de fatores como tempo de retenção (controlado em função da disponibilidade de água e da demanda de produção de energia) e a posição que o reservatório ocupa em relação ao rio (Espíndola; Rocha; Rietzler, 2004). As características limnológicas de um reservatório são determinadas principalmente pela morfometria (área, comprimento, largura, forma, desenvolvimento de margem, profundidade, volume e área de drenagem) e pela hidrologia (descarga do efluente, velocidade de enchimento, tempo de residência da água, padrão de circulação, oscilação dos níveis da água e regras operacionais da usina) e elementos como, tipo de solo inundado, matéria orgânica incorporada e atividades antrópicas, que estão relacionados à bacia hidrográfica (De Filippo et al., 1999). A organização espacial de um reservatório inclui três regiões: a lótica, a de transição e a lêntica (Thornton; Kimmel, Payne, 1990). Estas se distinguem pelas características físicas e químicas da água, pelo sedimento e pela organização das comunidades biológicas, sendo as planctônicas e bentônicas, as comunidades que mais rapidamente respondem às alterações nas características citadas (Espíndola; Rocha; Rietzler, 2004). A rede trófica em reservatórios simplificadamente é formada pelos organismos produtores (fitoplâncton e macrófitas), microconsumidores (zooplâncton), macroconsumidores (peixes) além de bactérias e fungos, organismos responsáveis pela degradação da matéria orgânica (Overbeck, 2000). A construção de uma barragem acarreta alterações drásticas ao ambiente como colonização ou aumento na densidade de algumas espécies ou diminuição e até mesmo perda de outras, além de alterações na composição química, física e biológica da água (Tundisi, 1981; Agostinho; Júlio Jr; Borghetti, 1992; Araújo- Lima et al. 1995; Agostinho; Okada; Gregoris, 1999; Mérona; Santos; Almeida; 2001; Pedrozo et al., 2012). Tais alterações, segundo Espíndola, Rocha e Rietzler (2004), podem causar eventos catastróficos, que por sua vez, resultam em modificações tanto à montante quanto à jusante das barragens, podendo alterar quali e quantitativamente, por exemplo, a composição do plâncton, a qualidade da água e a

19 18 estabilidade das redes tróficas. Essas alterações drásticas em um curto período de tempo e a transformação do ecossistema lótico em lêntico rapidamente estão entre os principais problemas que a construção de um reservatório pode causar ao ambiente aquático (Castro; Arcifa 1987). A formação de um reservatório artificial causa o aumento do tempo de residência da água e a divisão do sistema em vários compartimentos (Zanata; Espíndola, 2004) que apresentam características diferenciadas, tornando o sistema espacialmente heterogêneo (Straskraba; Tundisi, 2000). Os rios podem ser ambientes heterogêneos (Ward; Tockner, 2001), entretanto, a construção de uma barragem acrescenta ao sistema muitas peculiaridades que tornam os reservatórios ecossistemas singulares (Thornton; Kimmel; Payne, 1990; Agostinho et al., 1999; Straskraba; Tundisi, 2000). A heterogeneidade característica de reservatórios propicia uma distribuição diferenciada das comunidades planctônicas, dificultando os processos de estudo, amostragem e manejo nos reservatórios (Tundisi; Matsumura-Tundisi, 1994). De acordo com Noble (1980), reservatórios e outros sistemas artificiais requerem maior atenção de manejo que os sistemas naturais. Em lagos naturais, por exemplo, as comunidades têm tempo suficiente para evoluir e se estabilizar, dispensando muitas vezes, um manejo intensivo. Essa característica é bastante diferente das observadas nos reservatórios, que são ambientes recentes com alterações estruturais em suas comunidades, que por sua vez, podem diferir muito das comunidades que lhes deram origem (Agostinho; Gomes, 2005). 1.2 ZOOPLÂNCTON A comunidade zooplanctônica de reservatórios brasileiros tem sido muito estudada (Matsumura-Tundisi; Tundisi, 1976; Nogueira; Panarelli, 1997; Matsumura-Tundisi, 1999; Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (a); Perticarri; Arcifa; Rodrigues, 2004; Mariani, et al., 2006; Castilho-Noll; Arcifa, 2007; Eskinazi-Sant anna et al., 2007; Santos-Wisniewski; Rocha, 2007; Ferrão-Filho et al., 2009; Sartori et al., 2009), porém devido às diferenças nas comunidades encontradas e a diversidade de espécies, ainda são necessários estudos em ambientes tropicais para determinar

20 19 padrões de variação. O reconhecimento de padrões é necessário para o desenvolvimento de teorias sobre como os ecossistemas e as comunidades estão organizados (Levin, 1992). A comunidade zooplanctônica desempenha o importante papel de manutenção e orientação das teias tróficas aquáticas, uma vez que, graças ao seu posicionamento na cadeia alimentar é capaz de manter forte vinculação tanto com os níveis tróficos inferiores quanto com os níveis mais elevados (Soranno; Carpenter; He, 1985; Zanata; Espíndola, 2004), sendo a principal ligação na transferência de energia dos produtores primários aos peixes. Todas essas características, juntamente com o fato de possuírem ciclos vitais rápidos, fazem com que os organismos da comunidade zooplanctônica configurem-se em importantes sinalizadores da intensidade de alterações no sistema, em especial as oriundas de eutrofização (Eskinazi-Sant anna et al., 2007). Segundo Rocha e Sipaúba-Tavares (1994), Protista, Rotifera e Crustacea são os principais representantes do zooplâncton de água doce, sendo este último representado principalmente pelas classes Copepoda e Cladocera. A classe Copepoda por sua vez, em ambientes continentais, é dividida em três ordens: Calanoida, Cyclopoida e Harpacticoida (Sipaúba-Tavares; Rocha, 2001). Além destes organismos, é comum encontrar fazendo parte da comunidade zooplanctônica insetos do gênero Chaoborus em sua fase larval. Estes se constituem em importantes predadores dos microcrustáceos (Fedorenko, 1975; Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (a); Bezerra- Neto; Pinto-Coelho, 2002 (b); Perticarrari; Arcifa; Rodrigues, 2004; Castilho-Noll; Arcifa, 2007). Os copépodos das ordens Calanoida e Cyclopoida podem ser encontrados tanto na região litorânea quanto na limnética dos reservatórios, e em ambas as ordens os organismos são, na grande maioria, planctônicos. Nas espécies registradas no Brasil, o corpo possui de 0,5 a 2mm. Tanto em Calanoida quanto em Cyclopoida, as espécies apresentam dimorfismo sexual e os indivíduos passam por diversos estágios de desenvolvimento: do ovo nasce o náuplio que passa por estágios até transformar-se em copepodito, que por sua vez, passa por estágios até atingir a fase adulta (Matsumura-Tundisi; Silva, 1999). Os diferentes estágios são morfologicamente distintos e, portanto, facilmente reconhecidos e, o tempo gasto

21 20 entre o nascimento do náuplio até a fase adulta é variável e dependente da espécie e do seu ambiente (Melão, 1999). Outra semelhança, é que em condições desfavoráveis, as fêmeas de ambas as ordens são capazes de produzir ovos de resistência que se depositam no sedimento (Matsumura-Tundisi; Silva, 1999). Diferenças morfológicas entre essas duas ordens podem ser constatadas através do tamanho da primeira antena, o local específico do corpo onde as fêmeas carregam o saco ovígero, bem como o número de sacos ovígeros. O hábito alimentar também pode servir para diferenciar as duas ordens: os Calanoida são filtradores, alimentando-se de pequenas partículas e os Cyclopoida, são capturadores ou predadores, sendo capazes de capturar partículas maiores (Melão, 1999). Os Cyclopoida são considerados mais cosmopolitas em relação aos Calanoida, porém, Silva (2008) constatou que revisões realizadas sobre o grupo mostram que as espécies restritas geograficamente são mais numerosas do que as amplamente distribuídas. Muitas das espécies de Calanoida apresentam endemismo. No Brasil, algumas espécies de Calanoida podem estar restritas à região Amazônica, outras à região Norte e outras à Sudeste (Matsumura-Tundisi; Tundisi, 2010). Matsumura-Tundisi e Tundisi (op cit.) afirmam ainda que os Calanoida têm uma importância em particular, pois são o grupo que contribuem com maior biomassa, constituindo-se, portanto, de importante item alimentar para alevinos ou peixes planctófagos e, em sistemas eutrofizados, espécies da ordem Cyclopoida geralmente são mais abundantes em relação aos Calanoida, podendo assim, servir como indicadores do grau de trofia do sistema (Tundisi et al., 1988). Os cladóceros normalmente atingem a maturidade mais cedo em relação aos copépodos, ou têm seu ciclo de vida reduzido pela reprodução partenogenética ou pela diminuição de estágios larvais. São capazes de acelerar as taxas de crescimento de suas populações, pois, em geral, dependem basicamente da produção de ovos. Ao contrário dos copépodos que dependem mais das taxas de sobrevivência dos diferentes estágios larvais do que da produção de ovos (Le Cren; Lowe-McConnell, 1980). Os Cladocera geralmente são herbívoros e podem se alimentar até mesmo de bactérias (Melão, 1999). Reproduzem-se através de partenogênese em condições favoráveis e através de reprodução sexuada em condições desfavoráveis,

22 21 podendo ocorrer nesta última, o aparecimento de machos, fato incomum ou até inexistente em algumas espécies. Tais condições desfavoráveis podem ser caracterizadas por alterações na temperatura da água e escassez de itens alimentares decorrentes de aumento populacional, podendo atuar como fatores limitantes no processo de desenvolvimento e reprodução tanto de Cladocera quanto de Copepoda (Melão, 1999). Segundo Rocha (2003), existe no Brasil 273 espécies de Copepoda e 112 de Cladocera. Contudo, na época a autora estimou que cerca de 500 espécies ainda faltavam ser registradas. A migração vertical do zooplâncton na coluna de água é bem discutida na literatura (Gliwicz, 1986; Leibold, 1990; Ringelberg, 1991; Nogueira; Panarelli, 1997; Vega-Pérez; Hernandes, 1997; Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (a); Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (b); Perticarri; Arcifa; Rodrigues, 2004; López; De-Roa, 2005; Sartori et al., 2009; Macphee; Arnott; Keller, 2011). O tipo mais comum de migração é aquela na qual os organismos permanecem nas camadas mais profundas durante o dia e ascendem para a superfície durante a noite (Gliwicz, 1986; Nogueira; Panarelli, 1997; Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (a); Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (b)). A situação contrária é chamada migração reversa e é considerada menos usual (Ohman; Frost; Cohen, 1983; Lampert, 1993; Perticarri; Arcifa; Rodrigues, 2004). A migração vertical do zooplâncton pode ocorrer principalmente por diminuição da sobreposição espacial com o predador (Lampert, 1993; Nogueira; Panarelli, 1997; Véga-Perez; Hernandes, 1997; Crispim; Boavida, 2001; Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (a); Perticarri; Arcifa; Rodrigues, 2004) e busca por melhores condições alimentares (Leibold, 1990; Nogueira; Panarelli, 1997; Véga-Perez; Hernandes, 1997). Existem fatores que podem ser entendidos pela comunidade zooplanctônica como estímulos para o início da migração vertical, como mudanças na radiação próximas ao pôr e nascer do sol, ou seja, o ciclo de claro e escuro (Dodson, 1990; Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (b)); a presença de termoclina (Matsumura- Tundisi; Tundisi; Tavares, 1984) e químicos liberados pelos peixes que permitem ao zooplâncton acessar o risco de predação (Pijanowska; Stolpe, 1996; Bezerra-Neto; Pinto-Coelho, 2002 (b)). A migração vertical pode ser variável entre as espécies

23 22 zooplanctônicas ou mesmo dentro da mesma espécie em ambientes ou períodos diferentes (Leibold, 1990). A estrutura e composição da comunidade zooplanctônica, bem como sua dinâmica sazonal depende da combinação entre fatores bióticos e abióticos (Sellami, et al., 2010); mais especificamente de fatores climáticos (George e Harris, 1985; Melão, 1999), hidrológicos (Zanata; Espíndola, 2002; Santos-Wisniewski; Rocha, 2007; Dong-Kyun et al., 2012), características físicas e químicas da água (Melão, 1999; Véga-Perez; Hernandes, 1997; Ferrão-Filho; Domingos; Azevedo, 2002), disponibilidade e qualidade de alimento (Le Cren; Lowe-McConnell, 1980; Melão, 1997; Ferrão-Filho; Arcifa; Fileto, 2003) e pressão predatória (Crispim; Boavida, 2001; Steiner, 2003; Castilho-Noll; Arcifa, 2007). A variação sazonal da comunidade zooplanctônica já foi reportada anteriormente em ambientes lacustres brasileiros (Arcifa; Gomes; Meschiatti, 1992; Arcifa; Meschiatti, 1993; Nogueira; Panarelli, 1997; Zanata; Espíndola, 2002; Santos- Wisniewski; Rocha, 2007; Ferrão-Filho et al., 2009; Lansac-Tôha et al., 2009). Desde a década de 80 havia perspectivas de que o zooplâncton límnico viesse a ser utilizado em programas de monitoramento da qualidade das águas e manejo, atuando no controle do crescimento de algas em ambientes eutrofizados, uma vez que o interesse em sua ecologia tem aumentado (Pinto-Coelho, 1987). Segundo Matsumura-Tundisi e Silva (1999), na década de 90 existiam no estado de São Paulo poucos pesquisadores que trabalhavam com a comunidade zooplanctônica e que ainda davam sequência à pesquisa dessa comunidade. É provável que desde a data desta afirmação o número de pesquisadores dedicados à comunidade zooplanctônica tenha aumentado, entretanto, é certo que ainda seja uma quantidade insuficiente considerando a complexidade desta comunidade e a necessidade de elucidação de sua ecologia e taxonomia. 2.OBJETIVO Analisar a diversidade da comunidade zooplanctônica do reservatório de Itupararanga e comparar sua composição e densidade nas escalas espaciais (dois pontos) e temporais (nictemeral e sazonal).

24 23 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. ÁREA DE ESTUDO O reservatório de Itupararanga (Figuras 1 e 2) foi construído em 1914 com o objetivo principal de geração de energia elétrica e sua bacia hidrográfica ocupa parcialmente os municípios de Alumínio, Cotia, Ibiúna, Mairinque, Piedade, São Roque, Vargem Grande Paulista e Votorantim, estando a barragem situada nesta última (Smith; Petrere, 2000). Localiza-se no curso do Rio Sorocaba, na sub-área chamada alto Sorocaba e recebe água dos rios formadores do Rio Sorocaba: Sorocamirim, Sorocabuçu e Una. Possui uma área de drenagem de 936,51 km 2, vazão máxima de 39,12 m 3.s -1, volume útil de 286 milhões de m 3 (Smith; Petrere, op cit.) e abastece cerca de 900 mil habitantes, entre os quais estão os residentes da cidade de Sorocaba (Beu; Misato; Hahn, 2011). Com relação às condições climáticas, a bacia do Alto Sorocaba está situada em uma área de clima Cwb de acordo com classificação de Köeppen, com verão chuvoso e estiagem no inverno. A pluviosidade anual média da bacia é de 1.492,7 mm, sendo geralmente janeiro o mês mais chuvoso e agosto o mês mais seco (Salles et al., 2008). Figura 1. Mapa do Estado de São Paulo contendo os reservatórios e as delimitações das Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Em destaque, o reservatório de Itupararanga. Modificado a

25 partir de mapa fornecido pelo Sistema de Informações Ambientais SinBiota FAPESP. Disponível em: Acessado em 07/05/ Figura 2. Mapa do reservatório de Itupararanga com a localização aproximada dos pontos de amostragem. Segundo Miwa et al. (2011), o reservatório de Itupararanga pode ser classificado como mesotrófico na maior parte do ano. Entretanto, Taniwaki et al. (2013) classificaram o reservatório como eutrófico na maior parte das estações amostradas e até mesmo supereutrófico em uma das estações. A vegetação predominante nas margens do reservatório é constituída por mata ciliar com características de Mata Estacional Semidecidual (Garcia et al., 2000; Ribeiro et al., 2009), sendo encontrados em áreas próximas ao reservatório remanescentes de Floresta Ombrófila Densa, compostos em sua maioria por formações secundárias (Kronka et al., 2005). Em 1998 foi criada a Área de Proteção Ambiental (APA) de Itupararanga com o objetivo de proteger os recursos hídricos e a biodiversidade da região, uma vez que possui fragmentos florestais em bom estado de conservação, característica que eleva sua importância ambiental para a região (Beu; Misato; Hahn; 2011). Em contrapartida, os solos do entorno do reservatório têm sido indevidamente ocupados e utilizados para atividades de agricultura intensiva, principalmente cultivo de

26 25 morango, cebola, batata, tomate, entre outros (Beu; Misato; Hahn; 2011; Valente et al., 2011) o que acarreta não apenas a degradação do ecossistema terrestre do entorno, mas também do próprio manancial, comprometendo a qualidade de suas águas. 3.2 AMOSTRAGEM As coletas foram realizadas em dois períodos: em fevereiro, caracterizando período chuvoso e em julho, caracterizando período seco. Foram escolhidos dois pontos de amostragem: um primeiro ponto próximo a barragem na cidade de Votorantim ( , ,4 ) e um segundo ponto que localiza-se no corpo central do reservatório na cidade de Ibiúna ( , ,39 ). Em cada ponto e em ambos os períodos, as coletas foram realizadas com intervalos de 4 horas (variação nictemeral), tendo início às 08h, até às 08h do dia seguinte (8h, 12h, 16h, 20h, 24h, 4h, 8h). Foram coletadas três profundidades, escolhidas in situ através de determinação em radiômetro (Quanta-Metter Li-Cor, modelo LI-1400): a primeira na região de sub-superfície; a segunda no fim da zona fótica (1% de luz) e a terceira na zona afótica, caracterizando as profundidades de superfície, meio de fundo da coluna de água. Uma vez determinadas as profundidades, as mesmas foram mantidas durante toda a coleta nictemeral, no respectivo ponto. Ao final de cada coleta, obteve-se um total de vinte e uma amostras por período, por ponto. As amostras de água para as análises das formas de fósforo, de nitrogênio (totais e dissolvidos), clorofila e material em suspensão foram coletadas utilizando-se uma garrafa de amostragem vertical, do tipo Van Dorn, para coleta na superfície, meio e fundo da coluna de água. As amostras foram acondicionadas em frascos e congeladas até a análise em laboratório. Para a coleta do zooplâncton nas diferentes profundidades (amostras para análises quantitativas), foi utilizada uma bomba de sucção e a filtragem das amostras em rede de plâncton com abertura de malha de 64 µm. O volume de água filtrado por amostra foi em média 100 litros, chegando-se a um volume final variando

27 26 entre 40 e 100ml. Para as análises qualitativas também foram realizados arrastos verticais (10 metros), utilizando-se a mesma rede (64µm). As amostras foram fixadas em campo em solução de formalina a 4%, logo após a coleta. À esta solução foi adicionado açúcar (250g para cada 5 litros de formalina). O açúcar ajuda a manter a integridade dos exemplares coletados, pois conserva melhor a quitina presente no corpo dos microcrustáceos. Antes da adição da solução de formalina a 4%, foi adicionado à cada amostra 10ml de água gaseificada, para anestesiar os indivíduos, pois o formol causa morte rápida e estes podem se retorcer, expelindo conteúdo estomacal, ou qualquer outro material que posteriormente poderia ser usado na identificação das espécies. As amostras foram estocadas protegidas de luz, em temperatura ambiente. 3.3 VARIÁVEIS CLIMATOLÓGICAS Para o registro das variáveis climatológicas durante o período de estudo foi instalada uma estação de monitoramento portátil na cidade de Ibiúna/SP (Coordenadas: ,71 e ,77 ). No caso da precipitação pluviométrica os dados foram obtidos também com a Votorantim Energia, operadora da barragem do reservatório Itupararanga, através de uma estação localizada na área da Estação geradora de Energia no Município de Votorantim. 3.4 VARIÁVEIS HIDROLÓGICAS VAZÃO E TEMPO DE RETENÇÃO Os valores de vazão foram obtidos através dos registros fornecidos pela Votorantim Energia que é a operadora da barragem do reservatório. Com os valores médios da vazão, foi obtido o tempo de retenção do reservatório, utilizando-se a seguinte fórmula: Tr = V/86400 x Q Onde, Tr = tempo de residência V = volume do reservatório (m 3 )

28 27 Q = vazão média do efluente no período de amostragem (m 3.s -1 ) = fator de conversão de segundos 3.5 VARIÁVEIS LIMNOLÓGICAS TRANSPARÊNCIA DA ÁGUA A transparência da água foi medida in situ por meio de radiômetro (Quanta Meter Li-Cor, LI-1.400), com faixa de sensibilidade entre nm TEMPERATURA DA ÁGUA, CONCENTRAÇÃO DE OXIGÊNIO DISSOLVIDO, ph E CONDUTIVIDADE ELÉTRICA Os perfis verticais de temperatura da água ( C), oxigênio dissolvido (% e mg.l -1 ), ph e condutividade (µs.cm -1 ) foram medidos in situ por meio de equipamento multi-sonda (Yellow Springer, 556 MPS). Os gráficos que apresentam os perfis de temperatura da água, concentração de oxigênio dissolvido e ph foram construídos através do software Surfer, versão 8.09, utilizando método de krigagem CONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES As determinações das concentrações de nitrogênio orgânico, nitrato, nitrito, fósforo total, ortofosfato e silicato foram realizadas no laboratório de Biotoxinas em Águas Continentais e Efluentes (BIOTACE) da Universidade de São Paulo (campus São Carlos) segundo metodologia descrita em APHA (2005): Nitrogênio Total Kjeldahl (método Norg), Nitrato (método 4.500NO3 B), Nitrito (método 4.500NO2 B), Ortofosfato (método 4.500P E- ácido ascórbico) e Fósforo Total (método 4.500P E- digestão com perssulfato). Os gráficos que apresentam os perfis destas variáveis foram construídos através do software Surfer, versão 8.09, utilizando método de krigagem.

29 MATERIAL EM SUSPENSÃO Foram realizadas análises de sólidos suspensos (totais, orgânicos e inorgânicos), das amostras que foram filtradas em membranas de microfibra de vidro (Millipore AP 40; 47 mm de diâmetro), no local de coleta, segundo a metodologia de APHA (2005) Sólidos Suspensos método D e E. 3.6 VARIÁVEIS BIÓTICAS CLOROFILA a A determinação da concentração da clorofila a foi realizada pelo método do etanol a quente segundo Nusch (1980) ANÁLISE QUALI-QUANTITATIVA DO ZOOPLÂNCTON A contagem e identificação dos organismos foram realizadas em laboratório com auxílio de microscópio estereoscópico da marca Zeiss, modelo Stemi DV4 com aumento de até 50 vezes e microscópio óptico da marca Nikon, modelo E200 com aumento de até 1000 vezes e bibliografia especializada (Reid, 1985; Elmoor- Loureiro, 1997; Santos-Silva, 2000; Neves, 2011). Todas as espécies foram confirmadas com taxonomista na Universidade Federal de São Carlos (campus São Carlos). As amostras foram contadas em sua totalidade. Para a contagem de Copepoda considerou-se as diferentes fases de desenvolvimento: náuplios, copepoditos e adultos. Para as contagens foi utilizada placa de acrílico quadriculada FREQUÊNCIA DE OCORRÊNCIA A frequência de ocorrência das espécies foi calculada de acordo com Dajoz (1983) levando-se em consideração o número de amostras onde o organismo ocorreu, em relação ao número total das amostras coletadas (em porcentagem), de acordo com a fórmula a seguir:

30 29 F = 100*Pa/P Onde: Pa = número de amostragem contendo a espécie; P = número total de amostragens realizadas; F = frequência de ocorrência. As espécies foram classificadas como constantes, frequentes, comuns ou raras, de acordo com os seguintes critérios: 1.constantes espécies presentes em mais de 80% ou mais das amostras; 2.frequentes espécies presentes em mais de 50% ou mais e em menos de 80% das amostras; 3.comuns espécies presentes em mais de 20% e em menos de 50% das amostras. 4. raras espécies presentes em 20% ou menos das amostras DENSIDADE NUMÉRICA DA COMUNIDADE ZOOPLANCTÔNICA Todas as amostras foram analisadas em sua totalidade, em alíquotas de 20 ml. Nas amostras pouco concentradas com relação à densidade de organismos, todos os indivíduos foram contados e os valores foram expressos em org.m 3. Nas amostras muito concentradas, foram contados apenas os indivíduos presentes nos primeiros 20 ml, de forma que, se um indivíduo já tivesse sido registrado e contado nos primeiros 20 ml, não seria registrado e nem contado novamente. Se uma espécie que não tivesse sido registrada nos primeiros 20 ml ou mesmo a mesma espécie, mas em outro estágio (náuplios e copepoditos no caso de Copepoda) aparecia, também era registrada e contada. Nestes casos, utilizou-se extrapolação para todo o conteúdo da amostra conforme a fórmula a seguir: D= Número Δ amostrados*v Total/V amostrado*10 Onde: D= densidade Δ= indivíduos V= volume Os gráficos que ilustram a densidade numérica da comunidade

31 30 zooplanctônica nos diferentes pontos, períodos, horários e profundidades foram construídos por meio do software Excel ABUNDÂNCIA RELATIVA DA COMUNIDADE ZOOPLÂNCTONICA Para calcular a porcentagem de abundância relativa dos diferentes grupos zooplanctônicos para cada uma das amostras foi utilizada a fórmula a seguir: AB = 100*Og/TOg Onde: AB = abundância relativa Og = organismos por grupo TOg = total de organismos na amostra BIOMASSA DA COMUNIDADE ZOOPLANCTÔNICA A biomassa das espécies de Cladocera e Copepoda foi calculada de acordo com Bottrell et al. (1976), através de uma regressão linear que relaciona o comprimento (mm) com o peso seco (µg). Os gráficos que ilustram a biomassa da comunidade zooplanctônica nos diferentes pontos, períodos, horários e profundidades foram construídos por meio do software Excel. 3.7 ANÁLISE DOS DADOS ÍNDICE DE DIVERSIDADE E DOMINÂNCIA Para comparação da diversidade de espécies entre os pontos e períodos estudados, foram calculados o índice de diversidade de Shannon-Wiener e o índice de dominância de Simpson por meio do software Past, versão 1.91.

32 ANÁLISE DE CORRELAÇÃO LINEAR Foram realizadas análises de correlação linear de Pearson entre as variáveis bióticas e abióticas através do software Past, versão As análises foram realizadas com os conjuntos de dados para cada ponto em cada período, ou seja, quatro conjuntos de dados. 4.0 RESULTADOS 4.1 VARIÁVEIS CLIMATOLÓGICAS TEMPERATURA DO AR Os valores para a temperatura do ar diferiram entre os períodos, sendo as médias diárias maiores para o mês de fevereiro em ambos os pontos. O maior valor da temperatura do ar foi de 30, registrado ao meio dia no período chuvoso, e o menor valor, de 15, às 8h no ponto do corpo central no período seco (Figuras 3 e 4 e Tabela 1 - Apêndice).

33 Temperatura ( C) Temperatura ( C) Barragem Chuvoso Seco 5 0 8h 12h 16h 20h 24h 4h 8h Horários Figura 3. Valores de temperatura do ar ( C) registrados para o ponto da barragem durante os períodos chuvoso e seco de 2011 no reservatório de Itupararanga Corpo Central Chuvoso Seco 0 8h 12h 16h 20h 24h 4h 8h Horários Figura 4. Valores de temperatura do ar ( C) registrados para o ponto do corpo central durante os períodos chuvoso e seco de 2011 no reservatório de Itupararanga PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA E VELOCIDADE DO VENTO Para o mês de fevereiro foram registrados 138.0mm de chuva e para o mês de julho, 21.0mm (Figura 5). Exceto às 4h no período seco no ponto da barragem, onde foi registrado 0.8mm de chuva, não houve precipitação no reservatório durante os dias de coleta em ambas as campanhas. A somatória da precipitação pluviométrica para dois dias

34 precipitação (mm) 33 anteriores às coletas no período chuvoso foi de 0,0mm no ponto da barragem e de 0,60mm no ponto do corpo central e para as coletas no período seco foi de 3,0mm e 38,8mm para os pontos da barragem e do corpo central, respectivamente. Com relação à velocidade do vento, no ponto da barragem, na maioria dos horários e para a média, os maiores valores foram observados durante o período seco, sendo o contrário observado para o ponto do corpo central. O valor máximo registrado para a velocidade do vento foi de 4.5 km.h -1 às 12h no ponto da barragem, no período seco, ao passo que, durante vários horários não houve registro de vento (Tabela 1) jan fev mar abr maio jun jul meses (2011) Figura 5. Precipitação mensal (mm), no município de Votorantim-SP durante o período de janeiro a julho de Os meses em preto representam os períodos de amostragem. Tabela 1. Valores de velocidade do vento (km.h -1 ) registrados para ambos os pontos, nos períodos chuvoso e seco de 2011 no reservatório de Itupararanga. Velocidade do vento (km.h -1 ) Barragem Corpo Central Horários Chuvoso Seco Chuvoso Seco 8h h h h h h h Média

35 VARIÁVEIS HIDROLÓGICAS V AZÃO E TEMPO DE RETENÇÃO No período chuvoso a vazão diária para o primeiro dia de coleta no ponto da barragem foi de m.s -1 e para o segundo foi de 8.95 m.s -1 e, para ambos os dias de coleta no ponto do corpo central foi de m.s -1. No período seco, no ponto da barragem, no primeiro dia de coleta a vazão diária foi de 9.13 m.s -1 e no segundo de m.s -1 ; no ponto do corpo central ainda no período seco, no primeiro dia a vazão diária foi de 8.99 m.s -1 e no segundo dia foi de 9.04 m.s -1. em julho, de 271 dias. Quanto ao tempo de residência, em fevereiro a média foi de 229 dias e 4.3 VARIÁVEIS LIMNOLÓGICAS TRANSPARÊNCIA DA ÁGUA No período chuvoso, os maiores valores de transparência da água foram registrados para o ponto da barragem. No período seco foram observados valores idênticos em todos os horários nos dois pontos. Em ambos os pontos, para todos os horários, os maiores valores de transparência da água foram registrados durante o período chuvoso. O maior valor de transparência da água foi de 1,4m no ponto da barragem no período chuvoso e o menor valor foi de 1,0m, registrado em ambos os pontos no período seco (Tabela 2). Tabela 2. Valores de profundidade (m) e transparência da água (m) registrados para as coletas diurnas em ambos os pontos, durante os períodos chuvoso e seco de 2011 no reservatório de Itupararanga. Barragem Corpo Central Horário Prof. Secchi(m) Horário Prof. Secchi(m) (m) (m) 8h 13 1,4 8h 10,5 1,2 12h 12 1,4 12h 10,5 1,2 16h 12 1,3 16h 11 1,2 Chuvoso 8h 13 1,2 8h 11 1,3 Seco 8h 11 1,1 8h 11 1,1 12h 12 1,2 12h 11 1,2 16h h h 11 1,2 8h 11 1,2

36 TEMPERATURA DA ÁGUA E CONCENTRAÇÃO DE OXIGÊNIO DISSOLVIDO Os valores de temperatura da água diferiram entre os períodos, sendo os maiores valores registrados no período chuvoso e os menores valores registrados no período seco para ambos os pontos. A diferença entre o período chuvoso e seco esteve entre 8 e 9 C. O valor máximo registrado para a temperatura da água foi de 28,8 C no ponto do corpo central durante a estação chuvosa, e o menor, de 15,7 C no mesmo ponto durante o período seco. A diferença máxima entre o valor de superfície e fundo foi de 6,17 C, registrado no ponto do corpo central durante o período chuvoso e o menor valor, foi de 1,3 C, registrado no ponto da barragem durante o período seco. Observou-se estratificação térmica na coluna de água nos dois pontos, em ambos os períodos. Entretanto, a extensão da estratificação foi menor durante o período seco em comparação com o período chuvoso (Figuras 6 e 7). Com relação ao oxigênio dissolvido, os valores diferiram entre os períodos principalmente no que diz respeito aos registrados para o hipolímnio. Durante o período chuvoso, houve redução dos valores de oxigênio dissolvido sentido superfície-fundo em ambos os pontos, de forma que, para ambos os pontos houve registro de anoxia ou hipoxia (valores entre 0,01 e 0,11 mg.l -1 ). Durante o período seco não houve registro de queda para os valores de oxigênio dissolvido para nenhum dos pontos. Entretanto, para este período os valores diferiram grandemente entre um ponto e outro, de forma que, no ponto da barragem, não houve registro de valor inferior a 6,3 mg.l -1, mesmo no fundo na coluna de água. O valor máximo registrado para esta variável foi de 10,87 mg.l -1 no ponto do corpo central durante o período seco (Figuras 8 e 9).

37 Figura 6. Perfis de temperatura da água ( C) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 indica o início das coletas horárias, ou seja, 8h).

38 Figura 7. Perfis de temperatura da água ( C) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 indica o início das coletas horárias, ou seja, 8h).

39 Figura 8. Perfis de oxigênio dissolvido (mg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h).

40 Figura 9. Perfis de oxigênio dissolvido (mg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h).

41 CONDUTIVIDADE E ph Para a condutividade elétrica, com poucas exceções, foram registrados maiores valores no fundo em comparação com a superfície em ambos os pontos e períodos, embora sem padrão definido, com valores oscilando em vários pontos da coluna de água. O maior valor registrado para a condutividade elétrica foi de 140 µs.cm -1 no ponto do corpo central durante o período seco e o menor de 41 µs.cm -1 no mesmo ponto, durante o período chuvoso (Tabela 3). Com relação ao ph, os valores não diferiram entre os dois períodos de forma padronizada em nenhum dos dois pontos. Entretanto, comparando-se os dois pontos entre si, os maiores valores foram registrados para o ponto do corpo central em ambos os períodos. De forma geral, os valores decresceram sutilmente sentido superfície-fundo. O maior valor registrado para o ph foi de 8,56 no ponto do corpo central durante o período chuvoso e o menor de 2,30 no ponto da barragem também durante o período chuvoso (Figuras 10 e 11). Tabela 3. Valores de condutividade elétrica (µs.cm -1 ) registrados em ambos os pontos e ambos os períodos nas camadas de superfície (S), meio (M) e fundo (F) da coluna de água. Barragem Corpo Central Contuvidade (µs.cm -1 ) Condutividade (µs.cm -1 ) Horários S M F S M F Chuv. 8h h h h h h h Seco 8h h h h h h h

42 Figura 50. Perfis de ph obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h).

43 42 1 Figura 61. Perfis de ph obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

44 NUTRIENTES NITROGÊNIO Para o nitrato os valores diferiram entre os períodos em ambos os pontos. Com relação à concentração deste nutriente nas diferentes profundidades, para ambos os pontos, os valores registrados no fundo da coluna de água foram maiores nos dois períodos. No ponto da barragem o valor máximo registrado para o nitrato foi de 0,53 µg.l -1 e o mínimo de 0,32 µg.l -1 e no ponto do corpo central o máximo foi de 0,80 µg.l -1 e o mínimo de 0,51 µg.l -1 (Figuras 12 e 13 e Tabelas 2 e 3 Apêndice). As concentrações de nitrito diferiram entre os períodos em ambos os pontos, sendo os maiores valores registrados durante o período seco. De forma geral, durante o período chuvoso foram registrados valores mais baixos para este nutriente em ambos os pontos. Contudo, para o ponto da barragem foram observados os menores valores, alguns próximos ao limite de detecção do método. Durante o período chuvoso em ambos os pontos foram observados maiores valores no fundo da coluna de água. Durante o período seco os maiores valores foram registrados para a superfície e meio da coluna de água no ponto da barragem e com algumas exceções, no fundo no ponto do corpo central. No ponto da barragem o valor máximo registrado para o nitrito foi de 1,75 µg.l -1 e o mínimo abaixo do limite de detecção e no ponto do corpo central o máximo foi de 2,44 µg.l -1 e o mínimo abaixo do limite de detecção do método (Figuras 14 e 15 e Tabelas 2 e 3 Apêndice). Com relação ao nitrogênio orgânico, no ponto da barragem os valores diferiram entre os períodos, porém com pouca amplitude de variação. Na maior parte dos casos, as maiores médias foram registradas durante o período seco. Neste ponto, em todos os horários e em ambos os períodos, os maiores valores foram registrados para o fundo da coluna de água. No ponto do corpo central, os valores praticamente não foram diferentes para o nitrogênio orgânico entre os períodos e também não foi observado padrão com relação a concentração do nutriente nas diferentes profundidades. No ponto da barragem o máximo valor registrado de foi 0,24 µg.l -1 e o mínimo de 0,04 µg.l -1. No ponto do corpo central o máximo foi de 0,92 µg.l -1 e o mínimo de 0,08 µg.l -1 (Tabelas 2 e 3 Apêndice).

45 44 1 Figura 12. Perfis de nitrato (mg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

46 45 1 Figura 13. Perfis de nitrato (mg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

47 46 1 Figura 14. Perfis de nitrito (µg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

48 47 1 Figura 15. Perfis de nitrito (µg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

49 FÓSFORO Para o ortofosfato os valores diferiram entre os períodos, com valores maiores durante o período seco em ambos os pontos. Para o ponto da barragem não foi observado padrão com relação às concentrações nas diferentes profundidades. No ponto do corpo central, entretanto, durante o período chuvoso os maiores valores foram observados para o meio e no período seco os maiores valores foram observados na superfície da coluna de água. No ponto da barragem o máximo registrado para o ortofosfato foi de 6,47 µg.l -1 e o mínimo de 0,62 µg.l -1 e no ponto do corpo central o máximo foi de 7,76 µg.l -1 e o mínimo abaixo do limite de detecção (Figuras 16 e 17 e Tabelas 4 e 5 Apêndice). As concentrações de fosfato total dissolvido diferiram entre os períodos com os maiores valores observados durante o período seco. No ponto da barragem não foi observado padrão de variação vertical. No ponto do corpo central, no período chuvoso, na maior parte dos horários foram observados maiores valores no fundo da coluna de água e no período seco não houve padrão. No ponto da barragem o máximo valor para o fosfato total dissolvido foi de 84,63 µg.l -1 e o mínimo de 3,40 µg.l -1 e no ponto do corpo central o máximo foi de 37,19 µg.l -1 e o mínimo de 5,40 µg.l -1 (Figuras 18 e 19 e Tabelas 4 e 5 Apêndice). Para o fósforo total, os valores diferiram entre os períodos em ambos os pontos, sendo os maiores valores registrados durante o período chuvoso na maior parte dos horários. No ponto da barragem os maiores valores foram observados para o fundo da coluna de água em ambos os períodos. No ponto do corpo central na maior parte dos horários os maiores valores foram registrados durante o período chuvoso e no fundo da coluna de água no período seco. No ponto da barragem o valor máximo registrado para o fósforo total foi de 30,34 µg.l -1 e o mínimo de 13,19 µg.l -1 e no ponto do corpo central o máximo foi de 60,88 µg.l -1 e o mínimo de 18,95 µg.l -1 (Tabelas 4 e 5 Apêndice).

50 49 1 Figura 16. Perfis de ortofosfato (µg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

51 50 1 Figura 17. Perfis de ortofosfato (µg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

52 51 1 Figura 18. Perfis de fosfato total dissolvido (µg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

53 52 1 Figura 19. Perfis de fosfato total dissolvido (µg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

54 SILICATO No ponto da barragem foram observadas as maiores concentrações durante o período seco em todos os horários. O contrário foi observado no ponto do corpo central: para todos os horários, os maiores valores foram observados para o período chuvoso. Para todos os pontos e períodos, em todos os horários, os valores de silicato variaram pouco nas diferentes profundidades, sendo observada uma distribuição quase que uniforme na coluna de água. No ponto da barragem o máximo registrado para o silicato foi de 2,82 µg.l -1 e o mínimo de 1,06 µg.l -1, e no ponto do corpo central o máximo foi de 2,57 µg.l -1 e o mínimo de 0,67 µg.l -1 (Figuras 20 e 21 e Tabela 6 Apêndice).

55 54 1 Figura 20. Perfis de silicato (mg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

56 55 1 Figura 21. Perfis de silicato (mg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

57 MATERIAL EM SUSPENSÃO Para ambos os pontos nos dois períodos os valores oscilaram pouco entre os horários, exceto alguns casos em que há uma maior amplitude entre os valores de forma que, nenhum padrão espacial pôde ser observado. Em todos os horários e em ambos os pontos foi observado um padrão de decréscimo dos valores sentido superfície-fundo, exceto o ponto do corpo central onde este padrão não foi observado durante o período chuvoso, com aumento dos valores sentido superfíciefundo. O maior valor registrado para os sólidos totais foi de 12,9 mg.l -1 e o menor de 2,0 mg.l -1 (Tabelas 4 e 5). Tabela 4. Valores obtidos para sólidos suspensos totais (SST), orgânicos (SSO) e inorgânicos (SSI) (mg.l) na superfície (S), meio (M) e fundo (F) da coluna de água no ponto da barragem durante os períodos chuvoso e seco de 2011 no reservatório de Itupararanga. SST SSI SSO Hr. S M F Méd. S M F Méd S M F Méd. C 8h 5,5 6,2 3,6 5,1 0,3 1,5 1,2 1,0 5,2 4,8 2,3 4,1 H 12h 5,4 5,0 2,6 4,3 0,7 0,3 0,8 0,6 4,7 4,7 1,8 3,7 U 16h 4,8 5,0 2,0 3,9 0,0 0,2 0,0 0,1 4,8 4,9 2,0 3,9 V 20h 4,9 3,3 0,5 2,9 1,2 0,0 0,0 0,4 4,2 3,3 0,5 2,7 O 24h 4,1 4,9 2,5 3,8 0,0 0,9 0,3 0,4 4,1 4,5 1,7 3,4 S 4h 4,3 4,6 2,7 3,9 0,0 2,2 0,6 0,9 4,3 3,5 2,1 3,3 O 8h 4,6 5,0 2,8 4,1 0,0 0,2 0,5 0,2 4,6 4,8 2,4 3,9 8h 5,3 6,9 3,3 5,2 0,4 0,4 0,4 0,4 5,0 6,7 3,1 4,9 S 12h 6,6 5,9 3,9 5,5 3,0 0,0 0,2 1,1 5,1 5,9 3,8 4,9 E 16h 5,4 4,9 4,0 4,8 0,0 0,0 0,0 0,0 5,4 4,9 2,0 4,1 C 20h 4,1 6,5 4,5 5,0 0,0 0,4 0,0 0,1 4,1 6,1 4,5 4,9 O 24h 5,4 6,5 3,0 5,0 2,0 0,0 1,4 1,1 4,4 5,5 2,3 4,1 4h 5,6 5,5 2,5 4,5 0,0 0,2 0,0 0,1 5,6 5,1 2,5 4,4 8h 13 5,8 4,3 7,7 1,2 0,4 0,3 0,6 11,7 5,6 4,0 7,1

58 Tabela 5. Valores obtidos para sólidos suspensos totais (SST), orgânicos (SSO) e inorgânicos (SSI) (mg.l) na superfície (S), meio (M) e fundo (F) da coluna de água no ponto do corpo central durante os períodos chuvoso e seco de 2011 no reservatório de Itupararanga. 57 SST SSI SSO Hr. S M F Méd. S M F Méd S M F Méd. C 8h 7,4 7,7 2,5 5,9 5,6 0,2 0,2 2,0 4,7 7,5 2,3 4,8 H 12h 2,5 7,2 8,6 6,1 0,2 1,1 2,0 1,1 2,3 6,1 6,7 5,0 U 16h 3,5 5,9 7,0 5,5 1,9 0,0 0,9 0,9 1,7 5,9 0,6 2,7 V 20h 3,6 6,1 6,4 5,4 1,3 0,0 0,6 0,6 2,3 6,1 5,8 4,7 O 24h 4,1 4,5 5,9 4,8 1,7 0,0 0,8 0,8 2,4 4,5 5,1 4,0 S 4h 3,4 6,2 6,5 5,4 1,4 0,9 1,4 1,2 2,0 5,3 5,2 4,2 O 8h 3,4 6,1 5,9 5,1 1,3 0,3 0,0 0,5 2,0 5,8 5,9 4,6 8h 4,5 4,1 2,6 3,7 1,0 1,9 0,0 1,0 4,0 2,2 2,6 2,9 S 12h 4,0 4,3 2,9 3,7 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 4,3 2,9 3,7 E 16h 5,7 2,9 2,4 3,7 1,4 0,0 0,4 0,6 5,0 2,9 2,2 3,4 C 20h 3,9 5,7 3,8 4,5 0,0 0,4 1,4 0,6 3,9 5,3 3,1 4,1 O 24h 7,8 2,6 3,3 4,6 1,4 0,0 0,0 0,5 7,1 2,6 3,3 4,3 4h 6,6 5,7 2,9 5,1 0,0 1,7 0,6 0,8 6,6 4,0 2,3 4,3 8h 4,5 4,1 2,6 3,7 1,0 1,9 0,0 1,0 4,0 2,2 2,6 2,9 4.4 VARIÁVEIS BIÓTICAS CLOROFILA a Durante o período chuvoso, os valores decresceram da superfície ao fundo em ambos os pontos. Durante o período seco o mesmo pôde ser observado no ponto da barragem, enquanto que no ponto do corpo central não foi possível observar um padrão de distribuição vertical. No ponto da barragem, os maiores valores foram registrados durante o período seco e no ponto do corpo central, o contrário. Comparando os dois pontos entre si durante o período chuvoso, as maiores médias foram registradas para o ponto do corpo central em todos os horários. A maior média registrada para a clorofila a foi de 40,07 µg.l -1 no ponto do corpo central durante o período chuvoso e a menor foi de 12,87 µg.l -1 no ponto da barragem durante o período chuvoso (Figuras 22 e 23).

59 58 1 Figura 22. Perfis de clorofila (µg.l -1 ) obtidos para o ponto da barragem em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2

60 59 1 Figura 23. Perfis de clorofila (µg.l -1 ) obtidos para o ponto do corpo central em todos os horários durante os períodos chuvoso (1) e seco (2) de 2011 no reservatório de Itupararanga (O número 0 significa o início das coletas horárias, ou seja, 8h). 2